Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室制乙酸乙酯得主要裝置如圖A所示，主要步驟①在a試管中按2∶3∶2的體積比配制濃硫酸、乙醇、乙酸的混合物；②按A圖連接裝置，使產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)導(dǎo)管通到b試管所盛的飽和碳酸鈉溶液(加入幾滴酚酞試液)中；③小火加熱a試管中的混合液；④等b試管中收集到約2 mL產(chǎn)物時停止加熱。撤下b試管并用力振蕩，然后靜置待其中液體分層；⑤分離出純凈的乙酸乙酯。

請回答下列問題：

(1) 步驟④中可觀察到b試管中有細(xì)小的氣泡冒出，寫出該反應(yīng)的離子方程式：___。

(2) A裝置中使用球形管除起到冷凝作用外，另一重要作用是___，步驟⑤中分離乙酸乙酯必須使用的一種儀器是___。

(3) 為證明濃硫酸在該反應(yīng)中起到了催化劑和吸水劑的作用，某同學(xué)利用如圖A所示裝置進(jìn)行了以下4個實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開始先用酒精燈微熱3min，再加熱使之微微沸騰3min。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后充分振蕩小試管b再測有機(jī)層的厚度，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

實(shí)驗(yàn) 編號	試管a中試劑	試管b中試劑	測得有機(jī)層的厚度/cm
A	3 mL乙醇、2 mL乙酸、1mL 18mol·L-1濃硫酸	飽和Na2CO3溶液	5.0
B	3 mL乙醇、2 mL乙酸		0.1
C	3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3mol·L-1H2SO4		1.2
D	3 mL乙醇、2 mL乙酸、鹽酸		1.2

①實(shí)驗(yàn)D的目的是與實(shí)驗(yàn)C相對照，證明H+對酯化反應(yīng)具有催化作用。實(shí)驗(yàn)D中應(yīng)加入鹽酸的體積和濃度分別是__mL和___mol·L-1。

②分析實(shí)驗(yàn)___(填實(shí)驗(yàn)編號)的數(shù)據(jù)，可以推測出濃H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。濃硫酸的吸水性能夠提高乙酸乙酯產(chǎn)率的原因是___。

③加熱有利于提高乙酸乙酯的產(chǎn)率，但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溫度過高乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低，可能的原因是___。

④分離出乙酸乙酯層后，經(jīng)過洗滌，為了干燥乙酸乙酯可選用的干燥劑為__ (填字母)。

A.P2O5B.無水Na2SO4C.堿石灰D.NaOH固體

Answer 1

【答案】 2CH3COOH+CO32-2CH3COO-+H2O+CO2↑ 防止倒吸 分液漏斗 6 6 AC 濃硫酸可以吸收酯化反應(yīng)中生成的水，降低了生成物濃度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動 大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系(或溫度過高發(fā)生其他反應(yīng)) B

【解析】(1)碳酸鈉與醋酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w。

(2)A裝置中使用球形管除起到冷凝作用外,球形結(jié)構(gòu)可防止液體倒吸；步驟⑤中乙酸乙酯與碳酸鈉溶液分層,利用分液法分離。

(3)①對比實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵是要采用控制變量，即控制一個變量，其它條件不變。

②分析使用濃硫酸和稀硫酸的實(shí)驗(yàn),比較哪種條件下生成的乙酸乙酯多。

③乙酸、乙醇易揮發(fā)，溫度過高會發(fā)生其它反應(yīng)，據(jù)此回答。

④根據(jù)乙酸乙酯能夠在酸性條件下、堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)的性質(zhì)進(jìn)行分析。

(1)步驟④中可觀察到b試管中有細(xì)小的氣泡冒出，該反應(yīng)的離子方程式為2CH3COOH+CO32-2CH3COO-+H2O+CO2↑；正確答案: 2CH3COOH+CO32-2CH3COO-+H2O+CO2↑。

(2)A裝置中使用球形管除起到冷凝作用外,另一重要作用是防止倒吸；步驟⑤中分離乙酸乙酯必須使用的一種儀器是分液漏斗；正確答案:防止倒吸；分液漏斗。

(3)①本題是研究實(shí)驗(yàn)D與實(shí)驗(yàn)C相對照,證明氫離子對酯化反應(yīng)具有催化作用的條件,題中采用了一個變量,實(shí)驗(yàn)C中3mol·L-1H2SO4,實(shí)驗(yàn)D鹽酸,所以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)D與實(shí)驗(yàn)C中氫離子的濃度一樣,實(shí)驗(yàn)C中3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3mol·L-1H2SO4；實(shí)驗(yàn)D中：3 mL乙醇、2 mL乙酸、鹽酸要保證溶液體積一致,才能保證乙醇、乙酸的濃度不變,鹽酸體積為6mL,實(shí)驗(yàn)D與實(shí)驗(yàn)C中H+的濃度一樣,所以鹽酸的濃度為6mol·L-1；正確答案：6，6。

②對照實(shí)驗(yàn)A和C可以知道:試管Ⅰ中試劑實(shí)驗(yàn)A中使用1mL 18mol·L-1濃硫酸，生成的乙酸乙酯比C中生成的乙酸乙酯大很多,說明濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率；正確答案:AC，濃硫酸可以吸收酯化反應(yīng)中生成的水，降低了生成物濃度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移動。

③乙酸、乙醇易揮發(fā),溫度過高大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系,且溫度過高發(fā)生其他反應(yīng),導(dǎo)致產(chǎn)率降低；正確答案:大量乙酸、乙醇未經(jīng)反應(yīng)就脫離反應(yīng)體系或溫度過高發(fā)生其它反應(yīng)。

④P2O5遇水能生成磷酸，乙酸乙酯在酸性條件下會發(fā)生水解，不能用P2O5干燥乙酸乙酯，A錯誤；無水硫酸鈉吸水形成硫酸鈉結(jié)晶水合物，無水硫酸鈉和乙酸乙酯不反應(yīng)，用無水硫酸鈉除去乙酸乙酯中少量的水，B正確；堿石灰屬于堿性干燥劑，乙酸乙酯在堿性條件下會發(fā)生水解，不能用堿石灰干燥乙酸乙酯，C錯誤；NaOH固體是強(qiáng)堿，乙酸乙酯在堿性條件下會發(fā)生水解，不能用NaOH固體干燥乙酸乙酯，D錯誤；正確選項(xiàng)B。